PL210921B1

PL210921B1 - The manner of obtaining of light aggregate of municipal and industrial wastes

Info

Publication number: PL210921B1
Application number: PL384611A
Authority: PL
Inventors: Elżbieta Uzunow; Stefan Góralczyk; Adam Mazela
Original assignee: Inst Budownictwa Mech
Priority date: 2008-03-06
Filing date: 2008-03-06
Publication date: 2012-03-30
Also published as: PL384611A1

Abstract

Kruszywo otrzymuje się w trzech etapach. Najpierw osady ściekowe z oczyszczalni ścieków i/lub muły po flotacji węgla w ilości od 40% do 60%, o zawartości od 15% do 25% składników palnych, miesza się z pyłem krzemionkowym o frakcji od 0 do 0,063 mm stanowiącym odpad z produkcji kruszyw krzemionkowych i zawierającym co najmniej 95% krzemionki, w ilości od 40% do 60% oraz z rozdrobnionym odpadem szklanym w postaci pyłu o frakcji od 0 do 0,2 mm w ilości od 5% do 15%. Mieszaniu poddaje się najpierw odpady stałe w postaci pyłu krzemionkowego i szkła o zawartości do 3% wody, a następnie dodaje się osady ściekowe i/lub muły po flotacji węgla o zawartości wody od 55% do 85% i całość miesza się aż do uzyskania produktu w postaci gęstej pasty. Następnie otrzymaną mieszaninę w postaci gęstej pasty granuluje się do postaci granulek o wielkości 15 ± 5 mm. W trzecim etapie następuje suszenie, a następnie spiekanie granulek w temperaturze od 1000° do 1200°C w czasie od 0,5 do 2 godzin. Trzeci etap odbywa się w piecu, wyposażonym w system oczyszczania gazów poreakcyjnych, przy czym składniki palne osadów ściekowych i/lub mułów po flotacji węgla spalają się podczas fazy spiekania, wytwarzając gazy, które powodują powstawanie porów w granulkach.Aggregate is obtained in three stages. First, sewage sludge from sewage treatment plants and/or coal flotation sludge in the amount of 40% to 60%, with a content of 15% to 25% of combustible components, is mixed with silica dust with a fraction of 0 to 0.063 mm, which is a waste from the production of aggregates silica and containing at least 95% of silica, in the amount of 40% to 60%, and with crushed glass waste in the form of dust with a fraction of 0 to 0.2 mm, in the amount of 5% to 15%. Solid waste in the form of silica fume and glass with a water content of up to 3% is first mixed, then sewage sludge and/or coal flotation sludge with a water content of 55% to 85% is added and the whole is mixed until the product is in the form of a thick paste. The resulting thick paste mixture is then granulated to form granules of 15 ± 5 mm. In the third stage, the granules are dried and then sintered at a temperature of 1000° to 1200°C for 0.5 to 2 hours. The third stage takes place in a furnace equipped with a post-reaction gas purification system, where the combustible components of the sewage sludge and/or coal flotation sludge are combusted during the sintering phase, producing gases that cause the formation of pores in the granules.

Description

RZECZPOSPOLITAREPUBLIC

POLSKAPOLAND

Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 210921 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 384611 (51) Int.Cl.Patent Office of the Republic of Poland (12) PATENT DESCRIPTION (19) PL (11) 210921 (13) B1 (21) Application number: 384611 (51) Int.Cl.

C04B 18/30 (2006.01) B09B 3/00 (2006.01) (22) Data zgłoszenia: 06.03.2008 (54) Sposób otrzymywania kruszywa lekkiego z odpadów komunalnych i przemysłowych (73) Uprawniony z patentu:C04B 18/30 (2006.01) B09B 3/00 (2006.01) (22) Date of notification: 06.03.2008 (54) Method of obtaining lightweight aggregate from municipal and industrial waste (73) The right holder of the patent:

INSTYTUT MECHANIZACJI BUDOWNICTWA I GÓRNICTWA SKALNEGO, Warszawa, PL (43) Zgłoszenie ogłoszono:INSTYTUT MECHANIZacyjnych BUDOWNICTWA I ROCK MILLING, Warsaw, PL (43) Application was announced:

14.09.2009 BUP 19/09 (45) O udzieleniu patentu ogłoszono:14.09.2009 BUP 19/09 (45) The following was announced about the grant of the patent:

(72) Twórca(y) wynalazku:(72) Inventor (s):

ELŻBIETA UZUNOW, Topolin, PL STEFAN GÓRALCZYK, Warszawa, PL ADAM MAZELA, Warszawa, PLELŻBIETA UZUNOW, Topolin, PL STEFAN GÓRALCZYK, Warsaw, PL ADAM MAZELA, Warsaw, PL

30.03.2012 WUP 03/12 (74) Pełnomocnik:30.03.2012 WUP 03/12 (74) Proxy:

rzecz. pat. Andrzej Przykorskiitem. stalemate. Andrzej Wkorski

PL 210 921 B1PL 210 921 B1

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania lekkiego kruszywa sztucznego, przeznaczonego zwłaszcza do stosowania w budownictwie, wytwarzanego wyłącznie z surowców odpadowych zarówno komunalnych, jak i przemysłowych, w tym pochodzących z górnictwa skalnego.The subject of the invention is a method of obtaining lightweight artificial aggregate, intended especially for use in construction, produced exclusively from waste materials, both municipal and industrial, including those from rock mining.

Globalna industrializacja powoduje, że zasoby odpadów wydobywczych powstających podczas wytwarzania kruszyw budowlanych i przeróbki kopalin, a także ilości odpadów komunalnych w postaci osadów ś ciekowych cią gle rosną , co stanowi poważ ny problem, zwł aszcza w krajach uprzemysłowionych. Dotychczas odpady wydobywcze są wykorzystywane jedynie sporadycznie. Na przykład, muły po flotacji węgla są używane w kopalniach do budowy hałd ze skały płonnej, natomiast pyły krzemionkowe z górnictwa skalnego nie mogą być stosowane jako kruszywo ze względu na bardzo drobne uziarnienie. Osady ściekowe z oczyszczalni stwarzają zagrożenie dla środowiska naturalnego, ponieważ ze względu na zawartość w nich metali ciężkich nie powinny być stosowane, jak to się zdarza dotychczas, do wytwarzania kompostu. Nierozwiązany dotychczas problem utylizacji zużytego lub odpadowego szkła powoduje zwiększanie się zapasów tego surowca. Podejmowane są próby rozwiązania tych problemów przez zagospodarowanie odpadów w sposób nie zagraż ają cy egzystencji czł owieka, zwł aszcza przez wytwarzanie materiałów budowlanych, wykorzystywanych na przykład w budownictwie drogowym. Z opisu zgłoszenia wynalazku europejskiego nr EP 1.841.708 jest znany sposób produkcji kruszywa zawierającego osady ściekowe i inne materiały odpadowe, takie jak glinokrzemiany i syntetyczne kruszywa glinokrzemianowe w kombinacji o niskiej i wysokiej zawartości wapnia. Sposób polega na zmieszaniu osadów ściekowych z oczyszczalni ścieków z nie zawierającym węgla popiołem glinokrzemianowym, a nastę pnie granulowaniu mieszaniny do uzyskania aglomeratów, które dalej zostają poddane procesowi termicznemu formowania kruszywa, przy czym wspomniana mieszanina odpadowa zawiera co najmniej pozostałości po spiekaniu odpadów komunalnych i/lub szkło odpadowe i/lub szlamy piecowe i/lub pył piecowy i/lub odpady wydobywcze w postaci opiłków z cięcia granitu. Przedmiotem zgłoszenia wynalazku jest również kruszywo otrzymane opisanym sposobem, które może być stosowane jako składnik betonu do stawiania murów i wypełnień izolacyjnych, a także w ogrodnictwie, przy czym otrzymane kruszywo moż e być lekkie lub zwykłe, spiekane lub stapiane, a także syntetyczne. Z kolei z opisu zgłoszenia wynalazku europejskiego nr EP 1.571.135 jest znany sposób wytwarzania konstrukcyjnych elementów budowlanych zawierających osady ściekowe, złożony z trzech etapów, a mianowicie: granulacji mieszaniny gliny, zawierającej co najmniej 10% wagowych wysuszonego mułu organiczno-mineralnego o zawartości wody od 20% do 50% wagowych, oczyszczonego lub przemysłowego, albo stanowiącego ich połączenie, przy czym mieszanina zawiera od 1% do 50% wagowych suchego materiału organicznego; suszenia otrzymanych agregatów w temperaturze od 25° do 120°C; spiekania wysuszonych agregatów w celu osią gnięcia rozszerzania gliny, które w pierwszej fazie odbywa się w temperaturze od 500° do 750°C, a w drugiej fazie w temperaturze od 900° do 1200°C. W zgłoszonym wynalazku został również przedstawiony produkt otrzymany tym sposobem w postaci cegły odpornej na działanie wody. Z opisu patentu USA nr 4.874.153 jest znany proces wytwarzania elementów ceramicznych, na przykład dachówek, cegieł lub płyt chodnikowych, w którym jako jeden ze składników jest używany osad z oczyszczalni ścieków lub popiół otrzymany ze spalania tego osadu. Inny proces obróbki zanieczyszczeń ciekłych w celu usunięcia składników organicznych i metali ciężkich wykorzystanych następnie w produkcji kruszywa jest znany z opisu patentu USA nr 4.872.993. Glina i składnik flokulacyjny są dodawane do wody, aby spowodować separację osadu. Następnie osad jest spiekany w wysokiej temperaturze dla uformowania cząstek ceramicznych. Składniki organiczne są utleniane, a metale ciężkie są ograniczone wewnątrz cząstek ceramicznych i nie mogą być wymywane. Cząstki ceramiczne są używane jako kruszywo, na przykład w cemencie. Z opisu innego patentu USA nr - 4.943.233 jest znany proces wytwarzania spienionego kruszywa poprzez wypalanie mieszaniny surowej gliny lub łupków ilastych o zawartości 25% wody w temperaturze 2000°C w piecu obrotowym z użyciem paliwa. Kiedy łupek jest mieszany z odwodnionymi osadami ściekowymi i wysoko wapniowymi żużlami piecowymi w typowym młynie kulowym, otrzymywany jest produkt o konsystencji gliny. Mieszanina powinna zawierać 60% osadów ściekowych, 30% łupków i 10% żużli piecowych o wysokiej zawartości wapnia. Odwodnione, przefermentowane osady ściekowe stanowią czynnik rozdymający tak, że w efekcie otrzymuje się lekkie kruszywo mające zastosowanie przy produkcji elementów budowlanych. Również sposób wytwaPL 210 921 B1 rzania kruszyw lekkich jest przedstawiony w opisie patentu USA nr 6.183.242. Mieszanina osadów ściekowych z lotnymi pyłami tworzy aglomerat w postaci peletek, utwardzonych następnie w piecu obrotowym przy uż yciu paliwa i przepł ywu powietrza. Otrzymany kulisty produkt moż e być po ostudzeniu użyty jako lekkie kruszywo do betonu, kamieniarstwa i zastosowań izolacyjnych. Z kolei z opisu patentu USA nr 6.541.108 jest znany sposób wytwarzania pianki krzemianowej o zamknię tych porach z materiał ów odpadowych, a także sposób wytwarzania kształ tek ze wspomnianej pianki. Proces wytwarzania pianki polega na zmieszaniu materiałów odpadowych, takich jak proszek z odpadowego szkła, zmielona fryta emalierska, odpadowy piasek formierski, odpady ceramiczne, odpady krzemianowe z produkcji żarówek lub świetlówek, inne organiczne lub nieorganiczne odpady krzemianowe, a także świeżego proszku szklanego lub zmielonego krzemianu, z materiałem gazotwórczym i roztworem alkalicznym ewentualnie zwilżeniu mieszaniny wodą, a nastę pnie ujednorodnieniu, granulowaniu i poddaniu granulek obróbce cieplnej. Granulki można również powlekać żywicą epoksydową. Sposób wytwarzania kształtek polega na zmieszaniu otrzymanych granulek pianki krzemianowej w ilości 90 do 50 części wagowych z 10 do 50 częściami wagowymi organicznego lub nieorganicznego materiału wiążącego, który może stanowić cement, gips, bitum, polimer termoplastyczny lub żywica termoutwardzalna. Otrzymaną mieszaninę kształtuje się zgodnie z zapotrzebowaniem w postaci arkuszy lub bloków budowlanych o żądanym kształcie, które mają wysoką wytrzymałość, dobre właściwości termoizolacyjne i dźwiękochłonne oraz są materiałami antywibracyjnymi.Global industrialization causes that the resources of extractive waste generated during the production of construction aggregates and mineral processing, as well as the amount of municipal waste in the form of sewage sludge, are constantly growing, which is a serious problem, especially in industrialized countries. So far, mining waste is used only sporadically. For example, coal flotation sludge is used in mines to build gangue heaps, while rock mining silica fume cannot be used as an aggregate due to the very fine particle size distribution. Sewage sludge from sewage treatment plants poses a threat to the environment, because due to the content of heavy metals in them, they should not be used, as is the case so far, for the production of compost. The so far unresolved problem of utilization of used or waste glass increases the stocks of this raw material. Attempts are made to solve these problems by managing waste in a way that does not endanger human existence, especially by producing building materials, used, for example, in road construction. EP 1,841,708 describes a method of producing aggregates containing sewage sludge and other waste materials, such as aluminosilicates and synthetic aluminosilicate aggregates in combination with low and high calcium content. The method consists in mixing the sewage sludge from the sewage treatment plant with carbon-free aluminosilicate ash, and then granulating the mixture to obtain agglomerates which are further subjected to the thermal shaping of aggregate, said waste mixture containing at least municipal waste sintering residues and / or waste glass and / or furnace sludge and / or furnace dust and / or mining waste in the form of granite cutting filings. The subject of the invention application is also the aggregate obtained by the described method, which can be used as a component of concrete for building walls and insulating fillings, as well as in horticulture, and the obtained aggregate can be light or ordinary, sintered or fused, and also synthetic. In turn, from the description of the European patent application No. EP 1,571,135 there is known a method of producing constructional building elements containing sewage sludge, consisting of three stages, namely: granulating a clay mixture containing at least 10% by weight of dried organic-mineral mud with a water content of 20% to 50% by weight, purified or industrial or a combination thereof, the mixture comprising from 1% to 50% by weight of dry organic material; drying the obtained aggregates at a temperature of 25 ° to 120 ° C; sintering the dried aggregates to achieve clay expansion which takes place in the first phase at a temperature of 500 ° to 750 ° C, and in the second phase at a temperature of 900 ° to 1200 ° C. The invention also presents a product obtained in this way in the form of a water-resistant brick. U.S. Patent No. 4,874,153 describes a process for the production of ceramic elements, for example roof tiles, bricks or paving slabs, in which one of the components is sludge from sewage treatment plants or ash obtained from burning this sludge. Another process for treating liquid contaminants to remove organic constituents and heavy metals that are then used in the production of aggregate is known from US Patent No. 4,872,993. The clay and the flocculating component are added to the water to cause sludge separation. The precipitate is then sintered at high temperature to form ceramic particles. The organic components are oxidized and the heavy metals are confined inside the ceramic particles and cannot be washed away. Ceramic particles are used as aggregate, for example in cement. Another US Patent No. 4,943,233 discloses a process for producing foamed aggregate by firing a mixture of raw clay or shale with a water content of 25% at a temperature of 2000 ° C in a rotary kiln with the use of fuel. When slate is mixed with dewatered sewage sludge and high-calcium kiln slags in a conventional ball mill, a clay-like product is obtained. The mixture should contain 60% of sewage sludge, 30% of shale and 10% of furnace slag with high calcium content. Dehydrated, fermented sewage sludge is a blowing factor so that the result is a lightweight aggregate used in the production of building elements. Also, a method for producing lightweight aggregates is described in US Patent No. 6,183,242. The mixture of sewage sludge with volatile dust forms an agglomerate in the form of pellets, then hardened in a rotary kiln with fuel and air flow. The resulting spherical product can be used after cooling as a lightweight aggregate for concrete, masonry and insulation applications. In turn, US Patent No. 6,541,108 discloses a method of producing closed-pore silicate foam from waste materials, as well as a method for producing shapes from said foam. The foam-making process consists of mixing waste materials such as waste glass powder, ground enamel frit, waste molding sand, ceramic waste, silicate waste from the production of light bulbs or fluorescent lamps, other organic or inorganic silicate waste, as well as fresh glass powder or ground silicate , with a gas-forming material and an alkaline solution, optionally wetting the mixture with water, followed by homogenization, granulation and subjecting the granules to heat treatment. The granules can also be coated with an epoxy resin. The method of producing the moldings consists in mixing the obtained silicate foam granules in an amount of 90 to 50 parts by weight with 10 to 50 parts by weight of an organic or inorganic binder material, which may be cement, gypsum, bitumen, thermoplastic polymer or thermosetting resin. The obtained mixture is shaped as required in the form of sheets or building blocks of the desired shape, which have high strength, good thermal insulation and sound-absorbing properties, and are anti-vibration materials.

Zadaniem niniejszego wynalazku jest zagospodarowanie w sposób ekonomiczny odpadów wydobywczych powstających podczas wytwarzania kruszyw budowlanych z naturalnych surowców, a dokładniej z odpadowego pyłu krzemionkowego z górnictwa skalnego, utylizacja osadów ściekowych komunalnych i przemysłowych, a także wykorzystanie zużytego lub odpadowego szkła dla otrzymania pełnowartościowego kruszywa przeznaczonego do wykorzystania w budownictwie.The task of the present invention is to economically manage the mining waste generated during the production of construction aggregates from natural raw materials, and more specifically from waste silica dust from rock mining, disposal of municipal and industrial sewage sludge, as well as the use of waste or waste glass to obtain a full-value aggregate intended for use Building.

Niespodziewanie okazało się, że takie sztuczne tworzywo lekkie o właściwościach analogicznych do właściwości keramzytu można uzyskać wykorzystując dotychczas bezużyteczne odpady w postaci pyłu krzemionkowego o drobnym uziarnieniu. Wybór takiego surowca został dokonany na podstawie wszechstronnej oceny jego specyficznych właściwości fizykochemicznych. Proces otrzymywania kruszywa następuje zgodnie z wynalazkiem w trzech etapach, a mianowicie wstępnym zmieszaniu stałych składników odpadowych, granulowaniu otrzymanej mieszaniny i spiekaniu otrzymanych granulek do postaci kruszywa. Osady ściekowe z oczyszczalni ś cieków i/lub muły po flotacji węgla w ilości od 40% do 60%, o zawartości od 15% do 25% składników palnych, miesza się z pyłem krzemionkowym o frakcji od 0 do 0,063 mm stanowiącym odpad z produkcji kruszyw krzemionkowych i zawierającym co najmniej 95% krzemionki, w ilości od 40% do 60% oraz z rozdrobnionym odpadem szklanym w postaci pyłu o frakcji od 0 do 0,2 mm w ilości od 5% do 15%. Otrzymana mieszanina w postaci gęstej pasty zostaje poddana granulowaniu do postaci granulek o wielkości 15 ± 5 mm, które po wysuszeniu są spiekane w temperaturze od 1000° do 1200°C w czasie od 0,5 do 2 godzin. W pierwszej fazie wstępnie miesza się odpady stałe o zawartości wody do 3% w postaci pyłu krzemionkowego i szkł a, a następnie dodaje się osady ściekowe i/lub muły po flotacji węgla o zawartości wody od 55% do 85% i całość miesza się aż do uzyskania produktu w postaci wspomnianej gęstej pasty. Spiekanie wysuszonych granulek odbywa się w piecu wyposażonym w system oczyszczania gazów poreakcyjnych, przy czym składniki palne osadów ściekowych spalając się podczas fazy spiekania wytwarzają gazy, które powodują powstawanie porów w granulkach. Składnik podstawowy uzyskanego kruszywa w postaci pyłu krzemionki nie wymaga wstępnego przygotowania, a w procesie syntezy termicznej tworzy agregaty oraz reaguje z tlenkami metali ciężkich znajdującymi się w osadach ścieków komunalnych. Odpadowy pył krzemionkowy o dużej zawartości SiO2 powoduje, że otrzymywany jest produkt o powtarzalnych wł a ś ciwoś ciach, co jest bardzo waż ne dla odbiorców kruszyw. Metody bazują ce na surowcach pochodzących z wielu różnych źródeł nie spełniają tego warunku. Istotną rolę w mieszaninie speł nia pył szklany, który jest topnikiem obniż ają cym temperaturę syntezy termicznej krzemionki o około 100°C, czego nie zapewniają stosowane jako topnik minerały zawierające związki wapnia. Odpady zawierające węgiel i/lub składniki organiczne podczas spiekania spalają się, a wytworzone gazy powodują powstawanie porów w kruszywie, dzięki czemu jest otrzymywane kruszywo lekkie o gęstości nasypowej w stanie luźnym < 1200 kg/m³.Surprisingly, it turned out that such a lightweight plastic material with properties analogous to those of expanded clay can be obtained using hitherto useless waste in the form of fine-grained silica dust. The choice of such a raw material was made on the basis of a comprehensive assessment of its specific physicochemical properties. The process of obtaining aggregate according to the invention takes place in three stages, namely pre-mixing of the solid waste components, granulating the obtained mixture and sintering the obtained granules into aggregate. Sewage sludge from sewage treatment plants and / or sludge after coal flotation in an amount of 40% to 60%, with a content of 15% to 25% of combustible components, is mixed with silica dust with a fraction of 0 to 0.063 mm, constituting waste from the production of aggregates silica and containing at least 95% silica, in an amount from 40% to 60%, and with crushed glass waste in the form of dust with a fraction of 0 to 0.2 mm in an amount of 5% to 15%. The obtained mixture in the form of a thick paste is granulated into granules with a size of 15 ± 5 mm, which, after drying, are sintered at a temperature of 1000 ° to 1200 ° C for 0.5 to 2 hours. In the first phase, solid waste with a water content of up to 3% in the form of silica dust and glass is pre-mixed, then sewage sludge and / or coal flotation sludge with a water content of 55% to 85% is added and the whole is mixed until obtaining the product in the form of said thick paste. The sintering of the dried granules takes place in a furnace equipped with a post-reaction gas cleaning system, where the combustible components of the sewage sludge, burning during the sintering phase, generate gases that cause pores in the granules. The basic component of the obtained aggregate in the form of silica dust does not require preliminary preparation, and in the process of thermal synthesis it forms aggregates and reacts with heavy metal oxides in municipal sewage sludge. Waste silica dust with a high SiO2 content results in a product with reproducible properties, which is very important for customers of aggregates. Methods based on raw materials from many different sources do not meet this condition. An important role in the mixture is played by glass dust, which is a flux that reduces the temperature of thermal synthesis of silica by about 100 ° C, which is not ensured by minerals containing calcium compounds used as a flux. The waste containing carbon and / or organic components burns during sintering, and the gases produced cause the formation of pores in the aggregate, thanks to which a lightweight aggregate is obtained with a loose bulk density <1200 kg / m ³ .

PL 210 921 B1PL 210 921 B1

Wynalazek został objaśniony w przykładach wykonania, które nie ograniczają zakresu jego ochrony.The invention has been elucidated in non-limiting examples of the scope of its protection.

P r z y k ł a d 1P r z k ł a d 1

Do produkcji kruszywa zostały użyte:The following were used for the production of aggregate:

składnik A w postaci osadu ściekowego z oczyszczalni ścieków komunalnych, ustabilizowanego, po prasie filtracyjnej, o zawartości suchej masy 21%, posiadającego następujące zanieczyszczenia, wyrażone w mg/kg suchej masy: chrom -100, cynk - 1850, kadm - 2,1, magnez - 0,8, miedź - 35, nikiel - 10, rtęć -1,01, ołów - 88, wapń - 4,6;component A in the form of sewage sludge from a municipal sewage treatment plant, stabilized, after a filter press, with a dry matter content of 21%, with the following impurities, expressed in mg / kg dry weight: chromium -100, zinc - 1850, cadmium - 2.1, magnesium - 0.8, copper - 35, nickel - 10, mercury -1.01, lead - 88, calcium - 4.6;

składnik B w postaci chalcedonitu odpadowego o konsystencji pyłu o frakcji do 0,063 mm, zawartości krzemionki 98,7% i pozostałych zanieczyszczeń AI2O3 - 0,2% oraz CaO - 0,1%; składnik C w postaci zmielonego odpadu szklanego z produkcji żarówek samochodowych o frakcji do 0,2 mm.component B in the form of waste chalcedonite with a dust consistency of fraction up to 0.063 mm, silica content 98.7% and other impurities Al2O3 - 0.2% and CaO - 0.1%; component C in the form of ground glass waste from the production of automotive light bulbs with a fraction of up to 0.2 mm.

Odważony odpad chalcedonitu B i pyłu szklanego C w proporcji 8:2 umieszczono w mieszalniku i mieszano przez 30 minut, a następnie dodano do mieszalnika osad ściekowy A w ilości równej wagowo masie wymieszanych odpadów chalcedonitu i szkła B+C. Całość była ujednorodniona poprzez mieszanie w ciągu 2 godzin. Z powstałej masy o konsystencji gęstej pasty uformowano granulki o średnicy 15 ± 5 mm, które umieszczono w poziomym piecu obrotowym, przy czym piec był połączony z absorberem do oczyszczania gazów spalinowych, analogicznym do stosowanych w spalarniach osadów ściekowych. Piec rozgrzewano w ciągu 2 godzin do temperatury 1100°C i w tym czasie przebiegało suszenie granulek. Następnie w ciągu 1 godziny w rozgrzanym do 1100°C piecu granulki poddawano spiekaniu. Po wyłączeniu i ostudzeniu pieca usunięto gotowe kruszywo lekkie w postaci granulek o uziarnieniu od 10 do 20 mm, gęstości nasypowej w stanie luźnym < 400 kg/m³, nasiąkliwości 15,1%, przeznaczone do stosowania jako materiał budowlany do wykonywania lekkich nasypów drogowych, zasypek konstrukcji oporowych i inżynierskich oraz podbudów drogowych i pomocniczych.Weighed waste of chalcedonite B and glass dust C in a proportion of 8: 2 was placed in the mixer and mixed for 30 minutes, then the sewage sludge A was added to the mixer in an amount equal to the weight of the mixed chalcedonite waste and glass B + C. It was homogenized by stirring for 2 hours. Pellets with a diameter of 15 ± 5 mm were formed from the resulting pasty mass and placed in a horizontal rotary kiln, the kiln connected to an absorber for flue gas cleaning, analogous to those used in sludge incinerators. The furnace was heated to 1100 ° C for 2 hours, during which time the drying of the granules took place. Then the granules were sintered for 1 hour in a preheated oven to 1100 ° C. After the furnace was turned off and cooled down, the finished lightweight aggregate was removed in the form of granules with a grain size of 10 to 20 mm, loose bulk density <400 kg / m ³ , water absorption 15.1%, intended for use as a construction material for making light road embankments, backfills for retaining and engineering structures as well as road and auxiliary substructures.

P r z y k ł a d 2P r z k ł a d 2

Do produkcji zostały użyte:The following were used for production:

składnik D w postaci odpadu krzemionki naturalnej o konsystencji pyłu o frakcji do 0,063 mm; składnik C w postaci zmielonego odpadu szklanego z produkcji żarówek samochodowych o frakcji do 0,2 mm;component D in the form of natural silica waste with a dust consistency of up to 0.063 mm; component C in the form of ground glass waste from the production of car light bulbs with a fraction of up to 0.2 mm;

składnik E w postaci osadu ściekowego z oczyszczalni ścieków komunalnych, ustabilizowanego, po prasie filtracyjnej, o zawartości suchej masy 30,6%, posiadającego następujące zanieczyszczenia wyrażone w mg/kg suchej masy: chrom - 112, cynk - 15,60, kadm - 2,6, magnez - 0,4, miedź - 54, nikiel - 104, rtęć - 1,41, ołów - 107, wapń - 5,3;component E in the form of sewage sludge from municipal sewage treatment plant, stabilized, after a filter press, with a dry matter content of 30.6%, with the following impurities expressed in mg / kg dry weight: chromium - 112, zinc - 15.60, cadmium - 2 , 6, magnesium - 0.4, copper - 54, nickel - 104, mercury - 1.41, lead - 107, calcium - 5.3;

składnik G w postaci mułu po flotacji węgla o uziarnieniu do 0,5 mm, zawartości pierwiastka C 10%, posiadający ponadto zawartość popiołu 72,5%.component G in the form of sludge after coal flotation, grain size up to 0.5 mm, element C content 10%, also having an ash content of 72.5%.

Odważony odpad krzemionki D i pyłu szklanego C w proporcji 9:1 umieszczono w mieszalniku i mieszano przez 30 minut, a następnie dodano do mieszalnika osad ściekowy E i muł po flotacji węgla G w stosunku 1:1, w ilości równej wagowo masie wymieszanych odpadów krzemionki i szkła D+C. Całość była ujednorodniona przez mieszanie w ciągu 2 godzin. Z powstałej masy o konsystencji gęstej pasty uformowano granulki o średnicy 15 ± 5 mm, które umieszczono w poziomym piecu obrotowym, przy czym piec był połączony z absorberem do oczyszczania gazów spalinowych, analogicznym do stosowanych w spalarniach osadów ściekowych. Piec rozgrzewano w ciągu 2 godzin do temperatury 1100°C i w tym czasie przebiegało suszenie granulek. Następnie w ciągu 1 godziny w rozgrzanym do 1100°C piecu granulki poddawano spiekaniu. Po wyłączeniu i ostudzeniu pieca usunięto gotowe kruszywo lekkie w postaci granulek o uziarnieniu od 10 do 20 mm, gęstości nasypowej w stanie luźnym < 400 kg/m³ nasiąkliwości 13,2%, przeznaczone do stosowania jako materiał budowlany do wykonywania lekkich nasypów drogowych, zasypek konstrukcji oporowych i inżynierskich oraz podbudów drogowych i pomocniczych.Weighed waste of silica D and glass dust C in a proportion of 9: 1 was placed in a mixer and mixed for 30 minutes, and then the sludge E and carbon G slurry were added to the mixer in the ratio of 1: 1, in an amount equal to the weight of mixed silica waste. and D + C glasses. It was homogenized by stirring for 2 hours. Pellets with a diameter of 15 ± 5 mm were formed from the resulting pasty mass and placed in a horizontal rotary kiln, the kiln connected to an absorber for flue gas cleaning, analogous to those used in sludge incinerators. The furnace was heated to 1100 ° C for 2 hours, during which time the drying of the granules took place. Then the granules were sintered for 1 hour in a preheated oven to 1100 ° C. After the furnace was turned off and cooled down, the finished lightweight aggregate was removed in the form of granules with a grain size of 10 to 20 mm, loose bulk density <400 kg / m ^3, water absorption 13.2%, intended for use as a building material for making light road embankments, backfills retaining and engineering structures as well as road and auxiliary substructures.

Claims

Patent claims

1. The method of obtaining lightweight aggregate from municipal and industrial waste, consisting in preliminary mixing of solid waste components, then granulating the mixture and finally sintering the obtained granules into aggregate form, characterized by

The fact that the sludge from the sewage treatment plant and / or sludge after coal flotation in an amount of 40% to 60%, with a content of 15% to 25% of combustible components, is mixed with silica dust with a fraction from 0 to 0.063 mm constituting waste from the production of silica aggregates containing at least 95% of silica, in the amount of 40% to 60%, and with fragmented glass waste in the form of dust with a fraction of 0 to 0.2 mm in the amount of 5% to 15% and the obtained mixture in the form of a thick paste is granulated to the form of granules with a size of 15 ± 5 mm, which, after drying, are sintered at a temperature of 1000 ° to 1200 ° C for 0.5 to 2 hours.

2. The method according to p. The process of claim 1, characterized in that the solid waste with a water content of up to 3% in the form of silica dust and glass is premixed, and then sewage sludge and / or coal flotation sludge with a water content of 55% to 85% is added and the whole is mixed until the product is a thick paste.

3. The method according to p. The process of claim 1, characterized in that the drying of the dried granules takes place in a furnace equipped with a post-reaction gas cleaning system.

4. The method according to p. A process as claimed in claim 1 or 3, characterized in that the combustible components of the sludge and / or sludge after coal flotation burn during the sintering phase producing gases that cause pores in the granules.